Inventario y caracterización de libélulas (Insecta: Odonata)

Introducción

El orden Odonata, conocido comúnmente como libélulas, son un grupo de insectos, cuyos adultos poseen una coloración llamativa, al contrario de sus ninfas, las cuales son de colores opacos. El nombre Odonata deriva del griego "odon" que significa diente, haciendo referencia a las fuertes mandíbulas que poseen estos organismos (Garzón & Realpe, 2009). Este orden se divide en dos subórdenes, Anisoptera, también llamadas libélulas verdaderas, y Zygoptera, conocidos como caballitos del diablo (González-Soriano & Novelo-Gutiérrez, 2014). A pesar de esta separación, los individuos se diferencian en general porque en su estadio adulto tienen grandes ojos compuestos, habitualmente de coloración llamativa. El tórax soporta cuatro fuertes alas membranosas de densa venación. El abdomen es alargado y delgado, también de coloración llamativa, y en relación a sus hábitos, los adultos usualmente vuelan cerca de quebradas, ríos, lagunas y otros cuerpos de agua dulce o salobre (Ramírez, 2010).

Cabe mencionar, que al igual que las mariposas y otros insectos, las libélulas, suelen ser mucho más activas en los días soleados y tienden a desaparecer tan pronto se nubla el día o en el peor de los casos, si llueve (Haya, 2004). El desarrollo de los odonatos es hemimetábolo, y en su estadio larval se conocen por ser predadoras y habitar todo tipo de ambiente acuático continental, manglares y, excepcionalmente, ambientes terrestres saturados de humedad (Muzón, 2009). Otra característica a destacar en este estadio, es el de la presencia de un aparato bucal altamente modificado. En este, el labio se ha transformado en un apéndice móvil, cuya función es capturar las presas (Ramírez, 1996-1997). Cuando el individuo está en reposo, el labio se pliega bajo la cabeza, formando una máscara en algunas especies. A la hora de atrapar una presa, el labio se extiende hacia adelante rápidamente con el fin de evitar que esta tenga alguna probabilidad de escapar (Ramírez, 2010).

Los odonatos desempeñan un papel importante en la ecología, pues en su estadio de ninfa reflejan los cambios en la salud de los ecosistemas acuáticos mucho más rápido que otros organismos; por esta razón como bioindicadores son una herramienta excelente para medir el estado actual de esos ambientes y predecir los cambios futuros (Carle, 1979). Del mismo modo, la presencia de larvas y adultos de libélulas cerca de ríos y corrientes de agua son muestra de un ecosistema acuático sano, ya que de acuerdo a la bibliografía, cuando están ausentes es un indicio de que el medio presenta un grado de contaminación que no permite el asentamiento de los organismos, debido a que las larvas requieren buen oxígeno y agua limpia para desarrollarse (Altamiranda, 2009). Además, estos insectos desempeñan un papel vital en la ecología de sistemas de aguas en movimiento, ya que procesan la materia orgánica y promueven el flujo de alimento a otros organismos (Gil-Palacio et al., 2007).

Por su capacidad devoradora son benéficos para el hombre porque contribuyen en el control de insectos parásitos, diezman de mosquito los pantanos y con esto evitan, en gran parte, que se propaguen enfermedades como por ejemplo el paludismo (Corbet, 1999). Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, el elaborar un inventario en zonas donde no existen estudios sobre los organismos de este orden es fundamental, ya que según Navarro (2004), al realizar un inventario biológico básico, se puede cuantificar y valorar desde una perspectiva general los recursos ambientales de una zona. De este modo, conociendo los organismos presentes en un área, se puede plantear una base para la realización de nuevas investigaciones.

En el caso del jardín botánico Alejandro von Humboldt, no existen publicaciones o algún tipo de documento que demuestre que se ha trabajado con el orden Odonata; en cambio sí se han realizado trabajos en lepidópteros diurnos (Ospina-López & Reinoso-Flórez, 2009); caracterización de la avifauna (Moreno-Palacios et al., 2007); entre otros. El objetivo de este trabajo es lograr realizar un inventario y caracterización de los odonatos presentes en el jardín botánico Alejandro von Humboldt, con el fin de aportar literatura que pueda ser utilizada por investigadores de la universidad del Tolima o ajenos a ella, y rescatar la importancia de esta área que en ocasiones pasa desapercibida.

Generalidades

Descripción Morfológica

Según González-Soriano & Novelo-Gutiérrez (2014) las libélulas presentan el cuerpo dividido en 3 secciones: cabeza, tórax y abdomen. En el caso de Zygoptera (fig. 1) la cabeza se encuentra elongada transversalmente, mientras que en Anisoptera (fig. 2) es más o menos esférica; en ella se encuentran los ojos compuestos que en el caso de los zigópteros están dispuestos de manera lateral, mientras que en los anisópteros son de mayor tamaño y ocupan la mayor parte de la misma; las antenas son reducidas y setiformes; presentan 3 ojos sencillos u ocelos. La cabeza se une al tórax por un cuello angosto.

Figura 1. Vista dorsal de un caballito del Diablo adulto de la familia Coenagrionidae. Fotografía por Seth Bybee, University of Florida. Tomado de Universidad de Florida, 2015.

De igual forma González-Soriano & Novelo-Gutiérrez (2014), mencionan que en el caso de los ojos compuestos, estos son multifacetados y en el caso de algunos aéshnidos están constituidos por miles de omatidios. El tórax se encuentra dividido en 2 partes: un protórax pequeño y móvil seguido de un pterotórax grande, rígido e inmóvil constituido por la unión del meso y metatórax en donde se insertan las alas. Debido al gran crecimiento de las pleuras, el pterotórax adquiere una forma muy peculiar que ocasiona que las alas, en relación con las patas, se encuentren dirigidas hacia la parte posterior del cuerpo, mientras que las segundas hacia la parte anterior. El abdomen es más o menos cilíndrico y consta de 10 segmentos. Los apéndices abdominales se encuentran en el último segmento abdominal y en el caso de los machos de Anisoptera están representados por los cercos y el epiprocto y en Zygoptera por los cercos y los paraproctos. Los machos presentan un órgano copulador único en los insectos, localizado en la parte ventral del segundo y tercer segmento abdominal.

Figura 2. Vista dorsal de una libélula adulta de la familia Libellulidae. Fotografía por Seth Bybee, University of Florida. Tomado de Universidad de Florida, 2015.

Hábitat

Como se había mencionado con anterioridad, los adultos de este orden se pueden observar volando cerca de quebradas, ríos, lagunas, charcas y otro tipo de fuentes de agua dulce, esto ocurre en especial en los días soleados. En el caso de los machos, estos suelen ser territoriales y eligen y defienden las áreas apropiadas para que las hembras pongan sus huevos. El desove por parte de la hembra se lleva a cabo cerca del agua sobre la vegetación flotante o emergente (Miller, 1987).

Las ninfas, debido a su desarrollo, se encuentran ligadas al agua, por lo que ocupan prácticamente todo el hábitat disponible desde la vegetación sumergida, hasta el lodo y la hojarasca que se encuentran en el fondo. Tanto las ninfas como los adultos son conocidos por ser grandes predadores, y se alimentan de otros organismos de menor tamaño, llegando incluso a ser caníbales. Las ninfas suelen ser los predadores de mayor tamaño y son superadas solamente por los peces o camarones (Gil-Palacio et al., 2007).

Ciclo de vida

Según Ramírez (2010), las libélulas, como ya se mencionó, son insectos hemimetábolos, poseen tres etapas en su ciclo de vida: huevo, ninfa y adulto (fig. 3). Los adultos son el estadio terrestre, encargado de la dispersión y reproducción. Las ninfas, también conocidas como náyades, y en algunos casos los huevos, representan el estadio acuático. El estadio ninfal es generalmente el de mayor duración. La mayoría de las especies de Odonata pasa más de un año como ninfa antes de transformarse en adulto. Sin embargo, existen excepciones. En las especies que habitan cuerpos de agua temporales (p.ej. charcas) el desarrollo ocurre a tasas relativamente rápidas y las ninfas pueden convertirse en adultos en dos o tres meses. La ninfa tiene un número variable de estadios, madurando progresivamente hasta alcanzar su último estadio, en el cual sufre una serie de transformaciones complejas. Generalmente dejan de alimentarse, se mueven poco, las cubiertas alares se inflan debido al crecimiento de las membranas alares y el labio se absorbe. Una vez finalizado el proceso, la ninfa sale del agua, algunas veces sólo un poco y otras alejándose considerablemente. La última muda resulta en la transformación de la ninfa en adulto, toma varios minutos en lo que las alas y el abdomen se despliegan y se secan lo suficiente para permitir el primer vuelo. Los adultos continúan alimentándose durante su vida y logran vivir de 3 a 6 meses, variando entre especies.

Figura 3. Ciclo de vida de las libélulas (Insecta: Odonata). Tomado de Enciclopedia Británica, Inc. (2017).

Alimentación

En base a lo estipulado por Fincke et al. (1997) tanto adultos como ninfas son depredadores voraces, incluso caníbales. Las presas son en su mayoría invertebrados acuáticos, juveniles de peces y otros organismos acuáticos. Los estadios tempranos pueden consumir microorganismos como protozoarios. En muchos ambientes acuáticos las ninfas son los depredadores de mayor tamaño, pero a su vez son depredadas por peces y camarones formando un enlace importante en las redes tróficas. Las ninfas de Odonata pueden tener una función importante en la dinámica poblacional de otros invertebrados acuáticos. En huecos de árboles, las ninfas de Pseudostigmatidae son depredadores clave afectando las poblaciones de mosquitos que también habitan en esos cuerpos de agua.

Aspectos taxonómicos

Principales caracteres diagnósticos para la separación de familias (Fig. 4) (Torralba, 2015):

Imagos:

• Morfología y venación de las alas.

• Disposición de los ojos.

• Coloración del cuerpo

Figura 4. Morfología y caracteres diagnósticos de los odonatos adultos. Tomado de Torralba (2015).

Conservación

Los Odonatos son insectos muy dependientes del agua tanto en su fase larvaria como adulta, y estos medios se encuentran en un proceso de deterioro continuo. Por lo tanto, viendo el degradación de estos se deben crear estrategias de recuperación de medio. Otro ejemplo de destrucción del medio es el calentamiento global que a medida de que sube la temperatura a estados críticos provocará el aumento de sequías. La conservación de los odonatos se encuentra muy ligada a sus hábitats. Los medios acuáticos acogen a un gran número de especies que habitan junto a los odonatos y que para la sociedad pasan desapercibidos, por ello los odonatos son considerados especies "paraguas". Otro de los aspectos es su papel de depredadores en la cadena trófica consumiendo una gran cantidad de insectos que podrían convertirse en plagas de cultivos, por lo que actúan como insecticidas naturales (Iberia Odonata 2015).

Bioindicadores

Los odonatos son un grupo que se han usado como indicadores ecológicos de cambios en el ambiente o perturbaciones en una determinada región. Este grupo de insectos están ligados al medio acuático, iniciando en su ciclo larvario en el cual los individuos se desarrollan en el agua, como por su dependencia de este tipo de ecosistemas en su fase adulta para la alimentación y reproducción, por lo que se pueden usar para controlar la calidad de las aguas de un determinado territorio (Acquah et al. 2013; Kutcher & Bried, 2014). Los principales atributos que determinan su capacidad como bioindicadores son: aprovechan el espectro completo de los hábitats acuáticos en un sitio particular, las larvas de cada especie toleran disturbios ambientales, los machos maduros son generalmente conspicuos ya que patrullan cerca de su hábitat larval (Altamiranda-Saavedra, 2009; Clavijo & Cázares, 2016).

Es importante estudiar los diferentes estadios del ciclo de vida de estos insectos, ya que los adultos son un ejemplo claro de su importancia en la transferencia de energía entre el sistema acuático y el terrestre, y entre distintos niveles tróficos. Las formas voladoras de los odonatos son más sensibles que los estadios acuáticos a los usos del suelo en las cercanías de los humedales (Acquah et al. 2013; Iberia Odonata, 2015).

Diversas especies del orden Odonata son particularmente vulnerables a las perturbaciones antropogénicas, especialmente aquellas que afectan la vegetación riparia. De esta manera, la vegetación juega un rol en la regulación de la distribución faunal, y su ensamblaje es fuertemente dependiente de la composición y estructura vegetal (Garzón, 2009). Por tal razón, su utilidad como indicadores está determinada, en razón de su dinámica natural y de los efectos de impacto ambiental causados en la integridad ecológica de los ecosistemas acuáticos y terrestres circundantes (Clavijo & Cázares 2016).

Inventarios faunísticos

Para conocer la biodiversidad se requiere considerar y conocer los diferentes niveles jerárquicos de organización de la vida (genes, especies, poblaciones, comunidades y ecosistemas), junto con sus atributos de composición, estructura y funcionalidad (Villareal et al. 2006) (Figura 4).

Cuando se realizan los inventarios, se facilita la descripción y conocimiento de la estructura de los niveles antes mencionados que posteriormente van a permitir tomar decisiones teniendo una base científica sobre el manejo y conservación de los recursos (Villareal et al. 2006).

¿Qué medir?

Según Villareal et al. (2006) "Para estudiar la biodiversidad se debe establecer la escala geográfica, definir qué es local y qué es regional, para asociarla a las medidas de la diversidad alfa, beta y gamma". Es muy importante que además de conocer los individuos presentes, se pueden definir cuáles son los rangos de distribución geográfica y así saber si se han presentado cambios en su distribución al comprarlos con bibliografía existente (Clavijo & Cázares, 2016).

• El número de especies o diversidad alfa (a) está referida a un nivel local y refleja la coexistencia de las especies en una comunidad.

Figura 5. Niveles de organización jerárquica de la biodiversidad y atributos de composición, estructura y función. Tomada de Villareal et al., 2006.

• La diversidad beta (ß) es la medida del grado de cambio o reemplazo en la composición de especies entre diferentes comunidades en una región; refleja la respuesta de los organismos a la heterogeneidad espacial.

• La diversidad gamma (?) es la riqueza total de especies en una región en la cual se incluyen varias comunidades o el recambio existente entre regiones; refleja fundamentalmente los procesos históricos (evolutivos) que han actuado en un nivel geográfico mayor.

Conclusiones

• El inventario es una estrategia que permite obtener información sobre la estructura y composición de un taxón en un sitio determinado siendo de importancia ya que permite sentar las bases para iniciar programas de conservación.

• Al realizar inventarios se puede conocer el rango de distribución del taxón o especie y comparar su estado actual con literatura para inferir la situación del individuo en cuanto a su riqueza, si es endémica y como le ha afectado la intervención humana a su hábitat.

Bibliografía

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UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE CIENCIAS

PROGRAMA DE BIOLOGÍA

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

IBAGUÉ-TOLIMA

2017

Autor:

Yenni Paola Caicedo Cárdenas.

María Paula Herrera Sánchez.

Kelly Johanna Lozano Villegas.

Vivian Vanessa Ospina Céspedes.